SU521661A1

SU521661A1 - Device for receiving frequency spread signals with angular modulation

Info

Publication number: SU521661A1
Application number: SU2077720A
Authority: SU
Inventors: Марк Аронович Быховский; Евгений Васильевич Волков; Геннадий Георгиевич Гурьянов; Яков Моисеевич Карчев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1976-07-15

Description

Изобретение относитс к технике св зи, в частности к системам св зи, работающим в услови х многопучевости при разнесенном приеме сигналов с угловой модул цией.The invention relates to a communication technique, in particular, to communication systems operating under multipedient conditions with diversity reception of signals with angular modulation.

Известию устройство приема частотноразнесенных сигналов с угловой модул цией, содержащее подключенные к входам сумматора блоки фазировани и демодул тор сигналов с угловой модул цией.News of the device for receiving frequency-spaced signals with angular modulation, containing the phasing blocks connected to the inputs of the adder and the demodulator of signals with angular modulation.

Однако известное устройство характеризуетс большим уровнем нелинейных искажений , не позвол ющим в р де случаев выбрать достаточно большую величину девиации частоты в передаваемом сигнале ИJкaк следствие этого, достичь высокой помехоустойчивости приема по отношению к тепловым шумам.However, the known device is characterized by a high level of nonlinear distortions, which in a number of cases does not allow to choose a sufficiently large amount of frequency deviation in the transmitted signal, as a result of this, to achieve a high reception noise immunity with respect to thermal noise.

С целью повышени помехоустойчивости устройства первые входы блоков фазировани соединены с выходами многоотводного блока задержки, вход которого подключен к входу устройства, а один из выходов -к входу блока синхронизации, выход которого подключен к входам первого н второго смесителей , один из которых включен между In order to increase the noise immunity of the device, the first inputs of the phasing units are connected to the outputs of a multi-tap delay unit whose input is connected to the input of the device, and one of the outputs to the input of the synchronization unit whose output is connected to the inputs of the first and second mixers, one of which is connected between

выходом сумматора и входом деио.гл л тора сигналов а другой - между выходом демодул тора и вторыми входами блоков фазировани .the output of the adder and the input of the deio. signal amplifier and the other between the output of the demodulator and the second inputs of the phasing units.

На фиг. 1 изображена структурна электрическа схема устройства приема частотноразнесенных сигналов с угловой модул цией; на фиг. 2 - структурна электрическа схема блока стсхронизашш.FIG. Figure 1 shows a structural electrical circuit of a device for receiving frequency-spaced signals with angular modulation; in fig. 2 is a structural electrical block diagram of st. Synchronization.

Предложенное устройство содержит подключенные к входам сумматора 1 блоки 2 фазировани (И - блоков) и демодул тор 3 сигналов с угловой модул цией, первые входы блоков 2 фазировани соединены с выходами многоотводного блока 4 задержлте, вход которого подключен к входу устройства, а один из выходов - к входу блока 5 стга- хронизации, выход которого подключен к входам первого и второго смесителей 6 и 7 соответственно, один из которых включен между выходом сумматора 1 и входом демодул тора 3 сигналов, а другой - межцу выходом демодул тора 3 и вторыми входами блоков 2 фазировани . Блок синхрониааиии содержит входной смеситель 8, выход которого подключен к входу многочастотного дискриминатора 9, содержашего линию задержки 1О и фазовый детектор 11. Выход многочастотного дискриминатора 9 св зан с входом генератора 12 управл емого напр жением, выход которого подсоединен к входу смесител 8, и с входом узкополосного фильтра 13 пилоо -свгнала , подключенного выходом к входу формировател 14 сигнала вспомогательной модул ции (ВМ). В простейшем случае этим формирователем может быть, например, умн житель частоты пилот-сигнала. Кроме того, можно использовать генератор псевдослучайной последовательности. Выход формировател 14 соединен с входом управл емого генератора 15, выход которого вл етс вы ходом блока синхронизапии. Устройство приема частотноразнесенных сигналов с угловой модул цией работает сле дующим образом. Принимаемый сигнал с отдельных отводов блока 4 подаетс на входы блоков 2 фазировани . Эти блоки осуществл ют выделенне информации об амплитудах и фазах (или только фазах) отдельных лучей в принимаемом сигнале и используют эту информацию дл приведени лучей, выдел емых на отдельных отводах блока задержки 4, к одной фазе и их взвещивани с весами, про лорциональньтми амплитудам этих лучей. В блоках фазировани происходит сн тие полезной модзш ции с принимаемого сигна- ла, а также сн тие ВМ с тех лучей, которые имеют фазу ВМ, близкую к фазе ВМ с тех лучей, которые имеют фазу ВМ, близкую к фазе ВМ в опорном с гнале. Сигнал, вспомогателцвюй модул ции выбираетс таким, чтобы излучаемый передатчиком многочастот ный сипаал имел заданное число частоттаых составл ющих с примерно одинаковыми ампли тудами и с заданным частоттаьтм разносом между этими составл ющими ( частотный разнос обратно пропорционален периоду сигнала ВМ). Сигнал ВМ может быть, например, гармо ническим и дополнительно к полезному сооб щению модулировать нес тп5то передатчика с определенным индексом модул ции, либо быт псевдослучайной хшоичной последовательностью . На выходе этих смесителей действуют сигналы, в спектре которых доминирующим компонентом вл етс гармонический сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде выдел емого луча, а фаза равна разности фаз этого луча и опорного сигнала. Эти компоненты выдел ютс узкополосными фильтрами, вход щими в соетав блоков 2, и подаютс на фазирующие смесители , на выходе которых формируетс сигнал , взвешенный с весом, пропорциональным амплитуде сигнала на выходе узкополосного фильтра. В этом сигнале имеетс компонент, представл ющий собой сигнал с полезной угловой модул цией и вспомогательной модул кией , пришедший с лучом; выделенным в блоке 2. Фаза этого компонента равна фазе опорного сигнала. Сигналы с выходов блоков 2 фазировани поступают на сумматор 1. На его выходе действует сигнал, основной компонент которого представл ет собой когерентно сложенные напр жени отдельных лучей с выравненными в блоке задержки. Фаза ВМ в этом KONmoHeHTe равна фазе ВМ в опорном сигнале. Неосновные компоненты в сигнале на выходе сумматора 1 запаздывают относительно основного и имеют фазу ВМ, отличающуюс от фазы ВМ в опорном сигнале. В первом вспомогательном смесителе 6 осуществл етс сн тие ВМ с основного компонента сигнала на выходе сумматора 1, т.е. происходит его выделение . Полезный сигнал, выдел емый на выходе первого смесител 6, занимает полосу частот, равную ширине спектра несущей, модулированной по частоте только полезным сообщением. Этот сигнал, подаетс на демодул тор 3, выход которого вл етс выходом устройства по ПЧ. С выхода демодул тора 3 сигнал подаетс на второй вспомогательный смеситель 7, в котором путем введени в него ВМ с выхода блока синхронизации осуществл етс формирование опорного сигнала. 1ушсцией блока синхронизации вл етс выделение из принимаемого сигнала информащт о фазе сигнала ВМ в первом приход щем луче и форкгарование сигнала ВМ в такой фазе, чтобы первый по времени прихода луч выдел лс на последнем ( N -ом) отводе блока 4 задержки. Дл этого на передаче в пределах полосы спектра полезного сообщени ввод т пилот-сигнал, частота которого вл етс субгармоникой частоты повторени сигнала ВМ, а фаза известным образом св зана с его фазой, В блоке синхронизации осуществл етс выделение пилот - сигнала и формирование из него сигнала ВМ. Елок синхронизации работает следующим образом. Входом блока 5 вл етс вход смесител 8, в котором происходит сжатие модул ции в отдельных составл ющих многочастотного сигнала. С выхода смесител 8 многочастотньтй сигнал на сжатой модул цией подаетс на многочастотный дискриминатор 9, нули даскриминаиионной характеристики которого лежат на частотах, равных несущим частотам многочастотного сигнала, действующего на его входе. Дл этого длительность задержки сигнала в линии задержки 1О должна быть равна Т где A«a)21tf разность между соседними составл ющими многочастотного сигнала. На выходе дискриминатора 9 действует суммарный сигнал, равный сумме некогерент. но сложенных групповых сигналов, модулирующих отдельные составл ющие многочастот ного сигнала на его входе. Этот суммарный сигнал модулирует генератор 12. С выхода дискриминатора 9 групповой сигнал поступает на уакополосный фильтр 13, осуществл ющий выделение пилот-сигнала и его усреднение за врем , равное нескольким периодам замираний сигнала на входе устройства. Сигнал с выхода фильтра 13 служит синхросигна лом дл формировани сигнала ВМ, который может быть выполнен, например, в виде последовательно включенных умножител частоты и аттенюатора, служащего дл установлени выбранной девиации частоты, созда ваемой при частотной модул ции управл емо го генератора 15 сигналом с выхода формировател 14. Выход генератора 15 вл етс выходом блока 5. устройством, выполн ющим функаи формировател , может быть генератор севдослучайной последовательности, сигнал выхода которого производит манипул цию азы генератора 15, причем символом О и 1в той последовательности соответствуют знаени фазы генератора 15, отличающиес а 18О°. формула изобретени Устройство приема частотноразнесенных сигналов с угловой модул цией, содержащее подключенные к входам cyMNiaTOpa блоки фазировани и демодул тор сигналов с угловой модул цией, отличающеес тем, что, с целью повьшени помехоустойчивости устройства, первые входы блоков фазировани соединены с выходами многоотводного блока задержки, вход которого подключен к входу устройства, а один из выходов - к входу блока синхронизаоти, выход которого подключен к входам первого и второго смесителей , один из которых включен между выходом сумматора и входом демодул тора сигналов, а другой - между выходом демодул тора и вторыми входами блоков фазировани .The proposed device contains connected to the inputs of the adder 1 blocks 2 phasing (And - blocks) and a demodulator 3 signals with angular modulation, the first inputs of blocks 2 phasing connected to the outputs of the multi-drop block 4 delay, the input of which is connected to the input of the device, and one of the outputs - to the input of block 5 of the synchronization, the output of which is connected to the inputs of the first and second mixers 6 and 7, respectively, one of which is connected between the output of the adder 1 and the input of the demodulator 3 signals, and the other - between the output of the demodulator 3 and the second the inputs of the phasing units 2. The synchronization unit contains an input mixer 8, the output of which is connected to the input of the multi-frequency discriminator 9, contains a delay line 1O and a phase detector 11. The output of the multi-frequency discriminator 9 is connected to the input of the voltage controlled generator 12, the output of which is connected to the input of the mixer 8, and the input of the narrow-band filter 13 of the pilo-signal connected by the output to the input of the shaper 14 of the auxiliary modulation signal (VM). In the simplest case, this driver may be, for example, a multi-frequency pilot signal. In addition, you can use a pseudo-random sequence generator. The output of the driver 14 is connected to the input of the controlled oscillator 15, the output of which is the output of the synchronization unit. The device for receiving frequency-spread signals with angular modulation operates as follows. The received signal from the individual taps of block 4 is fed to the inputs of the phasing unit 2. These blocks carry out selected information about the amplitudes and phases (or only phases) of individual rays in the received signal and use this information to bring the rays allocated at the individual taps of the delay unit 4 to one phase and load them with weights that are proportional to these amplitudes. rays. In the phasing blocks, the useful modulation is removed from the received signal, and also the VM is removed from those rays that have a VM phase close to the VM phase from those rays that have a VM phase that is close to the VM phase in the reference . The signal, the auxiliary modulation, is chosen so that the multi-frequency signal emitted by the transmitter has a predetermined number of frequency components with approximately the same amplitude and a given frequency separation between these components (the frequency separation is inversely proportional to the period of the VM signal). The VM signal can be, for example, a harmonic and, in addition to a useful message, to modulate a transmitter such that it has a certain modulation index, or it can be a pseudo-random random sequence. The output of these mixers is affected by signals, in the spectrum of which the dominant component is a harmonic signal, the amplitude of which is proportional to the amplitude of the extracted beam, and the phase is equal to the phase difference between this beam and the reference signal. These components are extracted by narrow-band filters included in sockets of block 2, and fed to phasing mixers, at the output of which a signal is weighted with a weight proportional to the amplitude of the signal at the output of the narrow-band filter. In this signal, there is a component, which is a signal with useful angular modulation and auxiliary modulation, which comes with the beam; selected in block 2. The phase of this component is equal to the phase of the reference signal. The signals from the outputs of the phasing units 2 are fed to the adder 1. At its output, a signal acts, the main component of which is the coherently combined voltages of individual beams with equalized delays in the block. The phase of the VM in this KONmoHeHTe is equal to the phase of the VM in the reference signal. The minor components in the signal at the output of the adder 1 are delayed relative to the main one and have a phase of the VM different from the phase of the VM in the reference signal. In the first auxiliary mixer 6, the VM is removed from the main component of the signal at the output of the adder 1, i.e. it is selected. The useful signal allocated at the output of the first mixer 6 occupies a frequency band equal to the width of the carrier spectrum modulated in frequency only by the useful message. This signal is applied to the demodulator 3, the output of which is the output of the device on the IF. From the output of the demodulator 3, the signal is fed to a second auxiliary mixer 7, in which a reference signal is generated by introducing the VM from the output of the synchronization unit into it. The first step of the synchronization block is to extract from the received signal the information about the phase of the VM signal in the first incoming beam and to extracore the signal of the VM in such a phase that the first by the arrival time beam is allocated at the last (Nth) tap of the 4 delay block. To do this, a pilot signal is introduced in the transmission within the spectrum of the useful message, the frequency of which is a subharmonic of the frequency of the VM signal, and the phase is in a known manner associated with its phase. In the synchronization unit, the pilot signal is extracted and the signal is generated. VM The synchronization function works as follows. The input of block 5 is the input of mixer 8, in which the modulation is compressed in the individual components of the multi-frequency signal. From the output of the mixer 8, a multifrequency signal on a compressed modulation is applied to the multifrequency discriminator 9, the zeros of which are characteristic of frequencies lie at frequencies equal to the carrier frequencies of the multifrequency signal acting at its input. For this, the delay time of the signal in the 1O delay line must be equal to T, where A a) 21tf is the difference between adjacent components of the multi-frequency signal. The output of the discriminator 9 acts a total signal equal to the sum of the coherent. but folded group signals modulating individual components of a multi-frequency signal at its input. This total signal modulates the generator 12. From the output of the discriminator 9, the group signal arrives at the uband band filter 13, which selects the pilot signal and averages it over a time equal to several periods of signal fading at the device input. The signal from the output of the filter 13 serves as a sync signal to generate a VM signal, which can be performed, for example, as a series-connected frequency multiplier and attenuator, which is used to establish the selected frequency deviation created during frequency modulation of the controlled oscillator 15 by a signal from the output generator 14. The output of generator 15 is the output of block 5. A device that performs the functions of a generator, may be a generator of a random random sequence, the output signal of which produces a basic manipulation generator 15, and the symbol O and 1 in that sequence correspond to the phase of the generator 15, which differs by 18 °. Claims The device for receiving frequency-spaced signals with angular modulation containing phase blocks connected to the cyMNiaTOpa inputs and a corner modulation signal demodulator, characterized in that, in order to increase the noise immunity of the device, the first inputs of the phase blocks are connected to the outputs of the multi-drop delay block which is connected to the input of the device, and one of the outputs - to the input of the synchronization unit, the output of which is connected to the inputs of the first and second mixers, one of which is connected between the output an adder and an input of the demodulator of the signals, and another between the output of the demodulator and the second inputs of the phasing units.

. /. /